Rebecca Waldecker - Böcker

How can you tell whether a number is prime? What if the number has hundreds or thousands of digits? This question may seem abstract or irrelevant, but in fact, primality tests are performed every time we make a secure online transaction. In 2002, Agrawal, Kayal, and Saxena answered a long-standing open question in this context by presenting a deterministic test (the AKS algorithm) with polynomial running time that checks whether a number is prime or not. What is more, their methods are essentially elementary, providing us with a unique opportunity to give a complete explanation of a current mathematical breakthrough to a wide audience.Rempe-Gillen and Waldecker introduce the aspects of number theory, algorithm theory, and cryptography that are relevant for the AKS algorithm and explain in detail why and how this test works. This book is specifically designed to make the reader familiar with the background that is necessary to appreciate the AKS algorithm and begins at a level that is suitable for secondary school students, teachers, and interested amateurs. Throughout the book, the reader becomes involved in the topic by means of numerous exercises.

Dieses Buch behandelt die Grundlagen der Algebra und der elementaren Zahlentheorie. Zentrale Begriffe sind Primelemente und irreduzible Elemente. Ausgehend vom Aufbau einer Arithmetik in Hauptidealringen und insbesondere euklidischen Ringen sind die zentralen Themen zum einen irreduzible Polynome, zum anderen Primzahlen. Dies führt zu den algebraischen Körpererweiterungen und zu Fragen nach der Konstruierbarkeit mit Zirkel und Lineal. Nach einem längeren Ausflug in die Gruppentheorie bis zum Sylow-Satz und den auflösbaren Gruppen wird die Idee der Galoistheorie exemplarisch an der Frage der Auflösbarkeit von Polynomgleichungen behandelt. Zentrale Themen der Zahlentheorie sind Verteilung und Eigenschaften von Primzahlen, Primzahltests, Kongruenzen, der Chinesische Restsatz, quadratische Reste bis hin zum quadratischen Reziprozitätsgesetz und Lösungsansätze für einige diophantische Gleichungen. Neu in dieser 3. Auflage ist neben einer Erweiterung des Themas "Konstruktion mit Zirkel und Lineal", dass es begleitend zum Buch ein Audio-Angebot gibt. Die Audiodateien können im E-Book direkt durch Anklicken angehört werden, für das gedruckte Buch steht die SN More Media App zur Verfügung.

In diesem Buch geht es um den AKS-Algorithmus, den ersten deterministischen Primzahltest mit polynomieller Laufzeit. Das vorliegende Buch leitet den AKS-ALgorithmus in verständlicher Art und Weise her, ohne wesentliche Vorkenntnisse zu benötigen, und ist daher bereits für interessierte Gymnasialschüler(innen) zugänglich.